No importa dónde estemos en el mundo, todos necesitamos saber la hora en algún momento del día, pero aunque cada día dura la misma cantidad de tiempo, sin importar dónde se encuentre en la Tierra, el mismo período de tiempo no se usa globalmente.

La impracticabilidad de que los australianos tengan que despertarse en 17.00 o los que tienen que comenzar a trabajar en 14.00 descartaría demandar una sola escala de tiempo, aunque la idea se discutió cuando Greenwich fue nombrado el meridiano principal oficial (donde la fecha es oficialmente) para el mundo hace unos 125 años.

Si bien la idea de un calendario global fue rechazada por los motivos anteriores, posteriormente se decidió que las líneas longitudinales 24 dividirían el mundo en diferentes zonas horarias. Estos emanarían de GMT y los del lado opuesto del planeta serían + 12 horas.

Sin embargo, según el 1970, el crecimiento de las comunicaciones globales significó que finalmente se adoptó una escala de tiempo universal y sigue siendo muy útil hoy en día a pesar de que muchas personas nunca han oído hablar de ella.

UTC, Tiempo Universal Coordinado, se basa en GMT (Greenwich Meantime) pero se mantiene en una constelación de relojes atómicos. También explica las variaciones en la rotación de la tierra con segundos adicionales conocidos como "segundos intercalares" añadidos una vez dos veces al año para contrarrestar la ralentización del giro de la Tierra causada por fuerzas gravitacionales y de marea.

Si bien la mayoría de la gente nunca ha oído hablar de UTC ni la usa directamente, su influencia en nuestras vidas es innegable con las redes informáticas, todas sincronizadas con UTC a través de Servidores de tiempo NTP (Network Time Protocol).

Sin esta sincronización a una sola escala de tiempo, muchas de las tecnologías y aplicaciones que damos por sentadas hoy serían imposibles. Todo, desde la negociación mundial de acciones y participaciones hasta compras en Internet, correo electrónico y redes sociales, solo es posible gracias a UTC y al NTP servidor de tiempo.

Desde los primeros días de la revolución industrial, cuando las líneas ferroviarias y el telégrafo se extendieron a través de las zonas horarias, se hizo evidente que se requería un calendario global que permitiera usar el mismo tiempo sin importar en qué parte del mundo se estuviera.

El primer intento en un cronograma global fue GMT - Meridiano de Greenwich. Esto se basó en el meridiano de Greenwich, donde el sol está directamente arriba en el mediodía 12. GMT fue elegido, principalmente debido a la influencia del imperio británico en el resto si el mundo.

Otras escalas de tiempo se habían desarrollado como British Railway Time, pero GMT fue la primera vez que se utilizó un sistema de tiempo verdaderamente global en todo el mundo.

GMT se mantuvo como el calendario global durante la primera mitad del siglo XX, aunque las personas comenzaron a referirse a UT (Tiempo Universal).

Sin embargo, cuando los relojes atómicos se desarrollaron a mediados del siglo XX, pronto se hizo evidente que el GMT no era lo suficientemente preciso. Se deseó una escala de tiempo global basada en el tiempo contado por los relojes atómicos para representar estos nuevos cronómetros precisos.

El Tiempo Atómico Internacional (TAI) se desarrolló para este propósito, pero pronto se hicieron evidentes los problemas en el uso de relojes atómicos.

Se pensó que la revolución de la Tierra sobre su eje era una hora exacta de 24. Pero gracias a los relojes atómicos se descubrió que el giro de la Tierra varía y que el 1970 se ha estado desacelerando. Esta ralentización de la rotación de la Tierra tenía que tenerse en cuenta, de lo contrario, las discrepancias podrían acumularse y la noche iría a la deriva poco a poco (aunque en muchos milenios).

Tiempo Universal Coordinado fue desarrollado para contrarrestar esto. Basado tanto en TAI como en GMT, UTC permite ralentizar la rotación de la Tierra al agregar segundos intercalares cada año o dos (y algunas veces dos veces al año).

UTC es ahora una escala de tiempo verdaderamente global y es adoptada por naciones y tecnologías en todo el mundo. Las redes de computadoras están sincronizadas con UTC a través de servidores de tiempo de red y usan el protocolo NTP para garantizar la precisión.

Los relojes atómicos son una maravilla en comparación con otras formas de cronometradores. Se necesitarían más de 100,000 años para que un reloj atómico pierda un segundo en el tiempo, lo cual es asombroso, especialmente cuando lo comparas con relojes digitales y mecánicos que pueden derivar tanto en un día.

Pero relojes atómicos no son piezas prácticas de equipo para tener en la oficina o el hogar. Son voluminosos, costosos y requieren condiciones de laboratorio para funcionar de manera efectiva. Pero hacer uso de un reloj atómico es bastante sencillo, especialmente cuando los guardianes del tiempo atómico les gusta NIST (Instituto Nacional de Estándares y Tiempo) y NPL (National Physical Laboratory) transmiten el tiempo tal como lo cuentan sus relojes atómicos en la radio de onda corta.

NIST transmite su señal, conocida como WWVB desde Boulder, Colorado, y se transmite a una frecuencia extremadamente baja (60,000 Hz). Las ondas de radio de la estación WWVB pueden abarcar todos los Estados Unidos continentales y gran parte de Canadá y América Central.

La señal NPL se transmite en Cumbria en el Reino Unido y se transmite a lo largo de frecuencias similares. Esta señal, conocida como MSF, está disponible en casi todo el Reino Unido y sistemas similares están disponibles en otros países como Alemania, Japón y Suiza.

Los relojes atómicos controlados por radio reciben estas señales de onda larga y se corrigen de acuerdo con cualquier deriva que detecte el reloj. Las redes de computadoras también aprovechan estas señales de relojes atómicos y usan el protocolo NTP (Protocolo de tiempo de red) y dedicado Servidores de tiempo NTP para sincronizar cientos y miles de computadoras diferentes.

La obtención del tiempo correcto para la sincronización de la red solo es posible gracias a los relojes atómicos. Comparado con los dispositivos de sincronización estándar y reloj atómico es millones de veces más preciso con los últimos diseños que brindan un tiempo preciso dentro de un segundo en un año 100,000.

Los relojes atómicos usan la resonancia inmutable de los átomos durante diferentes estados de energía para medir el tiempo, proporcionando una marca atómica que ocurre casi 9 mil millones de veces por segundo en el caso del átomo de cesio. De hecho, la resonancia del cesio es ahora la definición oficial de un segundo que ha sido adoptado por el Sistema Internacional de Unidad (SI).

Los relojes atómicos son los relojes de base utilizados para el tiempo internacional, UTC (Tiempo Universal Coordinado). Y también proporcionan la base para NTP servidores sincronizar redes informáticas y tecnologías sensibles al tiempo, como las utilizadas por el control del tráfico aéreo y otras aplicaciones de alto nivel sensibles al tiempo.

Encontrar una fuente de reloj atómico de UTC es un procedimiento simple. Particularmente con la presencia de fuentes de tiempo en línea como las proporcionadas por Microsoft y el Instituto Nacional de Estándares y Tiempo (windows.time.com y nist.time.gov).

Sin embargo, estos NTP servidores son lo que se conoce como dispositivos Stratum 2 que significa que están conectados a otro dispositivo que a su vez obtiene el tiempo de un reloj atómico (en otras palabras, una fuente de UTC de segunda mano).

Si bien la precisión de estos servidores 2 de estrato es incuestionable, puede verse afectada por la distancia del cliente de los servidores horarios, también están fuera del firewall, lo que significa que cualquier comunicación con un servidor horario en línea requiere un UDP abierto (Protocolo de datagramas de usuario) puerto para permitir la comunicación.

Esto puede causar vulnerabilidades en la red y no se usa por este motivo en ningún sistema que requiera seguridad completa. Un método más seguro (y confiable) para recibir UTC es usar un NTP servidor de tiempo. Estos dispositivos de sincronización de tiempo reciben el tiempo directamente de los relojes atómicos, ya sea transmitiendo en onda larga por lugares como NIST o NPL (Laboratorio Nacional de Física - Reino Unido). Alternativamente, UTC puede derivarse de la señal de GPS emitida por la constelación de satélites en la red GPS (Sistema de Posicionamiento Global).

Existe cierta ironía de que la computadora que se encuentra en su escritorio y que puede haber costado tanto como el salario mensual tenga un reloj a bordo que sea menos preciso que un reloj de pulsera barato comprado en una gasolinera o una estación de servicio.

El problema no es que las computadoras se fabriquen especialmente con componentes económicos de temporización, sino que cualquier cronometraje serio en una PC se puede lograr sin osciladores costosos o avanzados.

Los osciladores de temporización incorporados en la mayoría de las PC son, de hecho, solo una copia de seguridad para mantener sincronizado el reloj de la computadora cuando la PC está apagada o cuando la información de temporización de la red no está disponible.

A pesar de estos relojes incorporados inadecuados, el tiempo en una red de PC se puede lograr con una precisión de milisegundos y una red que se sincroniza con la escala de tiempo global UTC (Tiempo universal coordinado) no debe derivar en absoluto.

La razón por la cual este alto nivel de precisión y sincronicidad se puede lograr sin costosos osciladores es que las computadoras pueden usar el Protocolo de temporización de red (NTP) para encontrar y mantener la hora exacta.

NTP es un algoritmo que distribuye una única fuente de tiempo; esto puede ser generado por el reloj interno de una PC, aunque esto vería que todas las máquinas de la red flotan mientras el reloj se desplaza. Una solución mucho mejor es usar NTP para distribuir una fuente de tiempo estable y precisa, y más preferiblemente para redes que realizan negocios en Internet, una fuente de UTC.

El método más simple para recibir UTC, que es mantenido por una constelación de relojes atómicos en todo el mundo, es usar un dedicado servidor de tiempo NTP. Los servidores NTP usan señales satelitales GPS (Sistema de Posicionamiento Global) o transmisiones de radio de onda larga (generalmente transmitidas por laboratorios nacionales de física como NPL o NIST).

Una vez recibido el Servidor NTP distribuye la fuente de temporización a través de la red y constantemente comprueba la deriva de cada máquina (en esencia, la máquina en red se pone en contacto con el servidor como cliente y la información se intercambia a través de TCP / IP).

Esto hace que los relojes de a bordo de las computadoras se vuelvan obsoletos, aunque cuando las máquinas se inician inicialmente, o si ha habido un retraso en el contacto con la computadora. Servidor NTP (si está inactivo o hay una falla temporal), el reloj integrado se usa para mantener el tiempo hasta que se pueda volver a lograr la sincronización completa.

El tiempo es cada vez más crucial para los sistemas informáticos. Ahora es casi inaudito que una red informática funcione sin sincronización con UTC (Tiempo Universal Coordinado). E incluso las máquinas individuales utilizadas en el hogar ahora están equipadas con sincronización automática. La última versión de Windows, por ejemplo, Windows 7, se conecta automáticamente a una fuente de sincronización (aunque esta aplicación se puede desactivar manualmente accediendo a las preferencias de hora y fecha).

La inclusión de estas herramientas de sincronización automática en los últimos sistemas operativos es una indicación de cuán importante se ha vuelto la información de tiempo y cuando se consideran los tipos de aplicaciones y transacciones que ahora se realizan en Internet, no es sorprendente.

La banca por Internet, las reservas en línea, las subastas por Internet e incluso el correo electrónico pueden depender de la hora exacta. Las computadoras usan marcas de tiempo como el único punto de referencia que tienen que identificar cuándo y si se ha producido una transacción. Los errores en la información de tiempo pueden causar errores y problemas incalculables, particularmente con la depuración.

Internet está lleno de servidores de tiempo sin embargo, con más de mil fuentes de tiempo disponibles para la sincronización en línea; la precisión y la utilidad de estas fuentes en línea de tiempo UTC sí varían y dejar un TCP / IP abierto en el firewall para permitir que la información de temporización pueda dejar un sistema vulnerable.

Para los sistemas de red donde el tiempo no solo es crucial, sino que la seguridad también es una cuestión primordial, Internet no es una fuente preferida para recibir información UTC y se requiere una fuente externa.

Conectar una red NTP a una fuente externa de tiempo UTC es relativamente sencillo si red servidor de tiempo es usado. Estos dispositivos que a menudo se conocen como NTP servidores, use los relojes atómicos a bordo del GPS (Sistema de Posicionamiento Global) satélites o transmisiones de onda larga transmitidas por lugares tales como NIST or NPL.

NTP servidores son dispositivos esenciales para la sincronización del tiempo de la red informática. Asegurar que una red coincida con UTC (Tiempo Universal Coordinado) es vital en las comunicaciones modernas como Internet y es la función principal del red servidor de tiempo (Servidor NTP).

Como su nombre lo sugiere, estos servidores de tiempo usan el protocolo NTP (Network Time Protocol) para manejar las solicitudes de sincronización. NTP ya está instalado en muchos sistemas operativos y la sincronización es posible sin un servidor NTP al utilizar una fuente de hora de Internet, esto puede ser inseguro e impreciso para muchas necesidades de red.

Servidores de tiempo de red reciba una señal de tiempo mucho más precisa y segura. Hay dos métodos para recibir la hora usando un servidor de tiempo: utilizar la red GPS o recibir transmisiones de radio de onda larga.

Ambos métodos para recibir una fuente de tiempo son seguros ya que son externos a cualquier firewall de red. También son precisos ya que ambas fuentes de tiempo se generan directamente por relojes atómicos en lugar de un servicio horario de Internet que normalmente son Dispositivos NTP conectado a un reloj atómico de un tercero.

La red GPS proporciona una fuente ideal de tiempo para los servidores NTP ya que las señales están disponibles en cualquier lugar. El único inconveniente de usar la red GPS es que se requiere una vista del cielo para engancharlo a un satélite.

Las fuentes de tiempo referenciadas por radio son más flexibles ya que la señal de onda larga se puede recibir en interiores. Tienen una fuerza limitada y no todos los países tienen señal de tiempo, aunque algunas señales como el alemán DCF y el WVBB de EE. UU. Están disponibles en los estados vecinos.

A pesar de haber existido durante más de veinte años, el protocolo actual de tiempo preferido por la mayoría de las redes, NTP (Network Time Protocol) tiene algo de competencia.

Actualmente NTP se usa para sincronizar redes de computadoras usando servidores de tiempo de red (NTP servidores) Actualmente NTP puede sincronizar una red informática a unos pocos milisegundos.

El Precision Time Protocol (PTP) o IEEE 1588 se ha desarrollado para sistemas locales que requieren una precisión muy alta (a nivel nano-segundo). Actualmente este tipo de precisión está más allá de las capacidades de NTP.

PTP requiere una relación maestra y esclava en la red. Se requiere un proceso de dos pasos para sincronizar dispositivos usando IEEE 1588 (PTP). Primero, se requiere la determinación de qué dispositivo es el maestro, luego se miden las compensaciones y los retrasos naturales de la red. PTP utiliza el algoritmo Best Master Clock (BMC) para establecer qué reloj de la red es el más preciso y se convierte en el maestro mientras que todos los demás relojes se convierten en esclavos y se sincronizan con este maestro.

IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) describe IEEE 1588 o (PTP) como diseñado para "llenar un nicho no atendido por ninguno de los dos protocolos dominantes, NTP y GPS. IEEE 1588 está diseñado para sistemas locales que requieren una precisión muy superior a la que se puede lograr con NTP. También está diseñado para aplicaciones que no pueden soportar el costo de un receptor de GPS en cada nodo, o para el cual las señales de GPS son inaccesibles. "(Citado en Wikipedia )

El PTP puede proporcionar precisión en unos pocos nano segundos, pero la mayoría de los usuarios de la red no requieren este tipo de precisión, sin embargo, el uso de destino de PTP parece ser banda ancha móvil y otras tecnologías móviles ya que PTP admite la información del tiempo utilizado por funciones de informe de acuerdo de facturación y nivel de servicio en redes móviles.

La sincronización del tiempo es un aspecto crucial de las redes informáticas. Garantizar que todas las máquinas en una red se sincronicen con la escala de tiempo global, UTC (Tiempo Universal Coordinado), de lo contrario, las transacciones con otras redes serían imposibles.

La sincronización de tiempo se simplifica gracias al Network Time Protocol (NTP) que se diseñó en los primeros días de Internet para ese propósito. Funciona utilizando una única fuente de tiempo (generalmente UTC) que luego se distribuye entre todos los dispositivos en el Red NTP.

La Página Web de Fuente de hora UTC a menudo se toma de Internet en redes donde la seguridad no es un gran problema, pero como esto implica dejar un puerto abierto en un firewall de red para muchas redes, la vulnerabilidad que esto puede dejar no justifica el riesgo.

Dedicado servidores de tiempo de red (a menudo referido como NTP servidores) son utilizados por muchas redes como un método seguro e incluso más preciso para recibir UTC. Estos dispositivos reciben la hora UTC directamente de una fuente de reloj atómico.

Además, estos servidores de tiempo dedicados operan de manera externa al firewall y la red, y utilizan fuentes como el GPS o las frecuencias de radio para recoger los códigos de tiempo.

Para facilitar la sincronización, hay varios software de sincronización de tiempo paquetes que se ejecutan de la mano con NTP y que permiten, a través de las interfaces del navegador, una fácil configuración de la sincronización de tiempo en toda la red.

Si bien estos paquetes de software de sincronización de tiempo no son esenciales en el uso de la mayoría NTP servidores, el software estándar instalado en los sistemas operativos a menudo falta o es bastante complicado.

La mayoría de los productores especializados de servidores de tiempo de red dedicados producirán un cliente de servicio de tiempos para permitir la configuración y estos son probablemente los más adecuados para el dispositivo de ese proveedor. Sin embargo, hay muchos paquetes de software freeware y de sincronización de código abierto que son en su mayoría compatibles con muchos servidores NTP.

Es posible que aprendamos la hora cuando somos niños muy pequeños. Saber qué hora es es una parte esencial de nuestra sociedad y no podríamos funcionar sin ella. Imagínese si no le dijéramos la hora, ¿cuándo iría a trabajar? ¿Cuándo te irías y cómo sería posible conocer a otras personas u organizar algún tipo de función?

Aunque es crucial para nosotros el momento, es aún más vital para las computadoras que usan el tiempo como único punto de referencia y entre sincronización de tiempo de las redes informáticas Es vital. Sin registrar el paso del tiempo, las computadoras no podrían funcionar ya que no habría referencia para ordenar programas y funciones.
Pero la forma en que las computadoras indican la hora y la fecha es muy diferente a la forma en que la registramos. En lugar de registrar un horario, fecha y año por separado, los sistemas informáticos usan un solo número. Este número se basa en la cantidad de segundos desde un punto establecido en el tiempo, conocido como la época principal.

Cuando esta época es, depende del sistema operativo o del lenguaje de programación en cuestión. Por ejemplo, los sistemas Unix tienen una época primaria que comienza en 1 January 1970 y el número de segundos de la época se cuenta en un entero de número 32. Otros sistemas operativos, como Windows, usan un sistema similar pero la época es diferente (Windows se inicia en 1 enero 1601).

Sin embargo, hay desventajas para este sistema entero. Por ejemplo, como el sistema Unix es un entero 32-bit que se inició en 01 Jan 1970, por 19 January 2038 el número entero habrá agotado todos los números posibles y tendrá que volver a cero. Esto podría causar problemas con los sistemas que dependen de Unix en un problema que recuerda al error Millennium.
También hay otros problemas relacionados con el tiempo de la computadora. Debido a los requisitos globales de Internet, toda la hora de la computadora ahora está basada en UTC (Tiempo Universal Coordinado). Sin embargo, UTC se altera en ocasiones agregando segundos bisiestos para garantizar que el tiempo coincida con la rotación de la Tierra (la rotación de la Tierra nunca es exacta debido a las fuerzas gravitatorias), por lo que el manejo del segundo salto debe incluirse en los sistemas horarios de la computadora.

Tiempo de computadora a menudo se asocia con NTP (Protocolo de tiempo de red) que se usa para sincronizar computadoras a menudo usando un red servidor de tiempo.